[發(fā)明專利]工頻絕緣試驗計算機控制系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2010-11-29
• 公開（公告）號: CN102073277A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設計）人: 厲偉;王儉;蔡志遠;馬少華
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學
• 主分類號: G05B15/02
• 分類號: G05B15/02;G01R31/12;G01R1/00
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

一、技術(shù)領域：

本發(fā)明涉及一種新型的以工業(yè)控制計算機為控制中心的工頻絕緣試驗計算機控制系統(tǒng)，屬于高電壓試驗技術(shù)領域。

二、背景技術(shù)：??

現(xiàn)有的傳統(tǒng)工頻絕緣試驗控制系統(tǒng)采用試驗變壓器提供試驗電壓、調(diào)壓器整定試驗電壓、傳統(tǒng)儀表測量試驗參數(shù)和結(jié)果，用按鈕操作、繼電器和接觸器實施控制，試驗電壓靠手動控制調(diào)整調(diào)壓器升降壓實現(xiàn)，試驗電壓作用(耐壓)時間由時間繼電器整定，試驗過程中的保護依靠過流繼電器，對于試驗電壓波形，雖然試驗標準有明確的規(guī)定，但是一般用戶一直未給予足夠的重視，試驗控制系統(tǒng)中沒有試驗電壓波形分析功能。工頻絕緣試驗屬于破壞性試驗，而且高壓電氣設備價格昂貴，傳統(tǒng)的人工控制、人工讀取參數(shù)和繼電控制與保護方法不可避免地存在控制誤操作、讀數(shù)出現(xiàn)誤差和保護不可靠等缺陷。這樣，合格試品在試驗過程中其絕緣可能遭到破壞，造成損失；不合格試品可能通過試驗，是電力系統(tǒng)安全可靠運行的隱患。另外試驗報告人工填寫，不可避免地存在人為因素。這樣，現(xiàn)有的傳統(tǒng)工頻絕緣試驗控制系統(tǒng)已經(jīng)不適合電力工業(yè)的發(fā)展。

三、發(fā)明內(nèi)容：?

1、發(fā)明目的：?

本發(fā)明是一種工頻絕緣試驗計算機控制系統(tǒng)，其主要目的在于在現(xiàn)有的工頻絕緣試驗控制系統(tǒng)基礎上，通過創(chuàng)新設計，將工業(yè)控制計算機應用到高電壓試驗控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)高壓電氣設備工頻絕緣試驗的設定、控制、保護、測量、存儲、輸出、波形分析、濾波及試品絕緣擊穿機理分析于一體，統(tǒng)一由工業(yè)控制計算機控制完成。

2、技術(shù)方案：

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種工頻絕緣試驗計算機控制系統(tǒng)，其特征在于：整個系統(tǒng)由工控機控制管理，所述系統(tǒng)主要包括：工控機、接口電路和主電路；工控機上連接有顯示器、打印機、鍵盤和鼠標，參數(shù)輸入模塊與試驗程序模塊均工控機相連接，工控機與接口電路相連；接口電路經(jīng)信號輸出模塊、隔離電路和驅(qū)動電路連接到主電路上；主電路經(jīng)電壓測量模塊、取樣電路、模擬隔離模塊、整流/濾波模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊連接到接口電路上；主電路經(jīng)電流測量模塊、轉(zhuǎn)換電路、模擬隔離模塊、整流/濾波模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊連接到接口電路上；主電路的輸入/輸出模塊與接口電路的輸入/輸出模塊之間分別連接有處理電路、邏輯電路和隔離電路；主電路還與過電壓測量模塊相連，并經(jīng)微分電路、脈沖形成模塊和放大觸發(fā)模塊后連回主電路；接口電路與主電路之間還設有保護電路。

所述主電路通過試驗電壓波形測量模塊與接口電路相連接，接口電路再經(jīng)濾波電路模塊連接到主電路上。

所述主電路通過試品擊穿時的電壓測量模塊與接口電路相連接。

該系統(tǒng)采用屏蔽設計防止空間電磁干擾，采用電位懸浮設計防止地電位抬高對控制系統(tǒng)的破壞。該抗干擾模塊結(jié)構(gòu)如下：連接有顯示器和打印機的工控機經(jīng)光電隔離模塊連接到與電源濾波器1相連的控制電路上，控制電路經(jīng)光電隔離模塊與主電路相連；工控機經(jīng)光電隔離模塊連接到與電源濾波器1相連的保護電路上；電源經(jīng)電源濾波器1、電源濾波器2連接到工控機上；電源濾波器1經(jīng)變頻器和調(diào)壓器連接試驗變壓器；一次分壓器模塊連接V/F轉(zhuǎn)換模塊，通過光纜傳輸?shù)紽/V轉(zhuǎn)換模塊，再經(jīng)模擬隔離模塊、測量電路模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊與工控機相連。

控制電路與光電隔離模塊和主電路之間均采用同軸電纜相連；工控機與光電隔離模塊和保護電路之間均采用同軸電纜連接。

3、優(yōu)點及效果：?

本發(fā)明提出的一種工頻絕緣試驗計算機控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：

既能實現(xiàn)傳統(tǒng)手動控制、傳統(tǒng)儀表測量與保護的工頻絕緣試驗控制系統(tǒng)的試驗功能，又能實現(xiàn)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)所不能實現(xiàn)的試驗參數(shù)和試驗程序（手動、自動、分步試驗）設定、試驗結(jié)果自動存儲與輸出（試驗結(jié)果不可人為修改）、試品閃絡產(chǎn)生暫態(tài)恢復過電壓保護、波形分析與濾波、絕緣擊穿機理分析等功能的計算機控制系統(tǒng)，使得試驗程序更合理、參數(shù)測量更準確、保護措施更完善、試驗結(jié)果更客觀、試驗效率更高，確保試驗電壓波形滿足試驗標準要求，同時還可以開展試品擊穿機理分析。

四、附圖說明：

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明控制系統(tǒng)抗干擾結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明試驗電壓波形分析與濾波流程圖；

圖4為本發(fā)明試品擊穿機理分析結(jié)構(gòu)示意圖。

五、具體實施方式：?

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明：